Жизнь на нашей планете чрезвычайно разнообразна. Суша, моря и пресные водоемы, почва и воздух населены огромным количеством живых организмов.

Но в этом многообразии проявляет себя и его диалектическая противоположность – единство. Единство жизни. Все мы: и рыбы, и птицы, и люди, и черви, и насекомые, и даже мхи и деревья – дети одной матери природы.

Нигде с такой ясностью не обнаруживается единство жизни, как в микроскопических структурах, которые находим мы в живых клетках. Ведь все живое на Земле: и цветок, и кит, и соловей, и человек, быстро шагающий по планете,  – сложено из клеток, как дом из кирпичей.

Строение животной и растительной клетки

Имя человека, который первым из людей увидел клетку, – Роберт Гук. Он был ассистентом известного физика Бойля. Случилось это в Англии в 1667 году. В то время, как известно, натуралисты и ненатуралисты, которые могли позволить себе подобное развлечение, увлекались лупами и микроскопами. Покупали или делали их сами и смотрели в увеличительные стекла на все, что попадалось под руку.

Роберт Гук сделал микроскоп сам и рассматривал в него разные вещи, которые открывали перед ним свои невидимые для невооруженного глаза свойства. Позднее он рассказал об этом в книге «Микрография». Однажды ему попалась в руки пробка. Гук нарезал ее на тонкие ломтики и положил под объектив.И увидел… стройные ряды ячеек, или клеток, как назвал их он. Роберт Гук, как смог, зарисовал клетки пробкового дуба. Но открытие Гука и его рисунки не произвели большого впечатления на современников.

Иллюстрации Роберта Гука, вошедшие в книгу Micrographia (1665 г.)

Прошло еще 200 лет, и только в 1839 году была создана, так сказать, общая теория клеточного строения. Ботаник Маттиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн независимо друг от друга доказали, что из клеток сложена не только кора пробкового дуба, но и все вообще растительные и животные ткани, все живое на нашей планете.

Размеры клеток обычно очень малы. В капле нашей крови плавает около 5 миллионов красных кровяных шариков, каждый из которых клетка. В длину они около 7-8 микрон. А микрон – это тысячная часть миллиметра.

Бактерии, каждая из которых тоже клетка, – еще меньше: в капле воды 40 миллионов бактерий живут так же просторно, как рыбы в пруду.

Но бывают клетки и очень большие. Например, куриное яйцо, вернее – его желток. Это тоже клетка. А яйцо страуса? Или эпиорниса, вымершей гигантской птицы Мадагаскара? Его скорлупа вмещала ведро воды.

В каждой клетке каждого растения и животного есть протоплазма и ядро, рибосомы и хромосомы и многие другие удивительные микроорганы и органеллы. Органеллы – постоянные компоненты клетки, жизненно необходимые для её существования. Органеллы располагаются во внутренней части клетки – цитоплазме.

Оказывается, в клетке кипят настоящие неподдельные страсти! Здесь есть свой суровый правитель – это ядро, в недрах которого скрыта самая большая драгоценность – ДНК. В ядрах клеток, в хромосомных нитях, как печенье в пакетах, плотно упакованы гены — небольшие группы атомов, которые управляют развитием из семени или яйца всего живого на Земле. План строения организма, цвет каждого его волосика и чешуйки, форма каждого лепестка и каждое инстинктивное движение психики закодированы тайнописью химических радикалов в молекулах, несущих наследственную информацию.

Есть свой министр-администратор – центросома и многочисленные подчиненные и рабочие, обслуживающие правителя.

В каждой клетке есть собственные «энергетические станции». И не в малом числе: обычно их около тысячи или несколько тысяч. Это митохондрии. Роль митохондриев очень ответственна. Без них клетка мертва и бездеятельна, как машина без горючего. Митохондрии преобразуют энергию химических связей в энергию жизни. Без шума, без нагрева и без давления сжигают митохондрии топливо жизни и в удобных «расфасовках» передают заключенную в нем энергию другим органеллам клетки. И те оживают, получив горючее. Пламя, которое пылает в митохондриях, не жжет. Работают они бесшумно и очень продуктивно: более 50 процентов энергии окисленного топлива идет на полезные дела, совершающиеся в клетке. В технике нет ни одной машины, которая работала бы с такой отдачей, с таким высоким коэффициентом полезного действия. Обычно лишь одну треть тепловой энергии горючего удается людям превратить в своих машинах в полезную работу.

Клетки растений – счастливые обладатели хлоропластов, в которых содержится хлорофилл – в буквальном смысле слова питаются солнечным светом и воздухом. Вернее, углекислым газом, извлеченным из воздуха. Процесс этот называется фотосинтезом – созиданием с помощью света.

Электронная фотография хлоропласта

Из шести молекул углекислого газа и шести молекул воды создают растения одну молекулу глюкозы. Глюкоза соединяется с глюкозой. Шесть тысяч молекул образуют одну полимерную молекулу крахмала. Зерна крахмала, запасенные растениями в своих тканях, главным образом в клубнях и семенах, и есть необходимые для всего живого на Земле «солнечные консервы». В них в виде химических связей молекул глюкозы поймана и аккумулирована энергия Солнца.

Каждый год зеленые одеяния наших материков улавливают и консервируют столько энергии Солнца, сколько могут дать 200 тысяч мощных электростанций. Два квадрильона киловатт-часов!

Эта энергия питает все живые клетки, все живые организмы. Это, если можно так сказать, валовая энергия жизни, потому что ее с избытком хватает не только для существования самих растений, но и всех животных, которые, не имея хлорофилла, вынуждены для поддержания жизни заимствовать энергетические ресурсы у растений. А те берут их у Солнца. Значит, все мы, живые существа, в конечном счете «едим» солнечный свет.

Познакомиться с другими органеллами и их функциями можно, посмотрев видео:

Интересные факты о клетках

Тело человека состоит примерно из 100.000.000.000.000 (сто триллионов!) клеток. Из них около 14 миллиардов приходится на головной мозг. Если представить все клетки человеческого тела выложенными в ряд, то он протянется на 15.000 км!

Около 32 млн. бактерий находятся на каждом сантиметре вашей кожи. Но об этом не следует беспокоиться, так как большинство из них являются полностью безвредными. Некоторые из них даже полезны для поддержания здоровья всего организма.

Бактерии на коже рук

Многолетнее тропическое растение, абака, имеет самые длинные клетки. Из волокон его листьев получают манильскую пеньку – жгут, используемый для плетения. Благодаря такому применению растение получило второе название – текстильный банан.

Абака

Жалящее действие крапивы обеспечивается наличием на ее стеблях стрекательных клеток. Механизм их действия следующий: во время прикосновения к растению конец клетки впивается в кожу и выпускает свое содержимое (витамин В4, муравьиную кислоту и гистамин).

Лист крапивы под микроскопом

Внимание! Задание №1! Предлагаем приготовить пиццу, похожую на растительную клетку по нашему рецепту (смотри видео) и пригласить на ланч всех, кто сможет присоединиться к вам в исследовании микромира!

Или самостоятельно приготовьте пиццу, похожую на животную клетку. Пришлите нам фото. В чем сходство и различие между растительной и животной клеткой?

Вам понадобятся: основа для пиццы (или готовая лепешка), мягкий сыр, сметана, одно яйцо, петрушка, зеленые оливки, шампиньоны, колбаса, ветчина, луковица, кетчуп, зёрна чёрного перца.

Задание №2. Кроссворд

1. Хранители наследственной информации.
2. Захват и поглощение клеткой жидкости и растворённых в ней веществ.
3. Мембрана, покрывающая снаружи клетку любого организма.
4. Отверстия в мембране, через которые осуществляется обмен веществ.
5. Зелёные пластиды.
6. Небольшие округлые тельца, функция которых — сборка сложных молекул белков.
7. Плотное образование у растений, состоящее из клетчатки.
8. Маленькие органоиды, обеспечивающие процесс внутриклеточного пищеварения.
9. Внутренняя среда клетки.
10. Неклеточная форма жизни.
11. Вирус бактерий

ПОПРОБУЙТЕ ВЫПОЛНИТЬ ЗАДАНИЯ И ПРИСЫЛАЙТЕ НАМ ОТВЕТЫ!!!

При составлении материала мы использовали источники:

Сенчански, Т. Лучшие научные эксперименты для детей. Физика, химия, биология / Т. Сенчански, Т. Михайлов-Крстев; пер. с англ. П. Швеца, М. Л. Кульневой, Е. Ю.Целлариус – М. :Издательство АСТ, 2017. – 223 с.

Акимушкин, И. И. Занимательная биология / И. И. Акимушкин. – Смоленск: Русич, 1999. – 336 с.